电磁兼容原理与技术课后答案
电磁场与电磁兼容_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电磁场与电磁兼容_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.电磁兼容研究的频率范围非常窄。
参考答案:错误2.麦克斯韦方程组的微分形式描述了空间电磁场与场源之间的关系。
参考答案:正确3.滤波器的金属外壳不一定要大面积地贴在金属机箱的导电表面上。
参考答案:错误4.传播系数是一复数，其实部为相位系数，虚部为衰减系数。
参考答案:错误5.对低频磁场的屏蔽采取（）参考答案:高导磁率材料6.电磁波在导体中传播时，不会产生欧姆损耗。
参考答案:错误7.高频电路中使用镀银导线，目的不是降低损耗。
参考答案:错误8.同一根导线，传输的信号频率越高其阻抗（）参考答案:越大9.选用合适的特性阻抗的传输线，用（）的传输线可以实现两个阻抗之间的阻抗匹配。
参考答案:λ/410.正弦均匀平面波电场与传播方向（）。
参考答案:垂直11.对于无损耗传输线衰减系数为（）参考答案:12.屏蔽效能表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
参考答案:正确13.下列哪些措施不能够减小地线阻抗（）参考答案:导线加长14.偶极子天线的终端始终是电流的波腹。
参考答案:错误15.天线用作发射和接收的方向性函数相等。
参考答案:正确16.对静电场的屏蔽采取（）参考答案:良好接地的良导体17.电磁兼容三要素包括电磁骚扰源、传输途径（耦合途径）和敏感设备。
参考答案:正确18.电磁干扰不能够造成设备损坏。
参考答案:错误19.强电磁辐射不会影响人体健康。
参考答案:错误20.国家对强制性产品认证使用统一的标志（）参考答案:CCC21.1W=( )dBm参考答案:3022.1V=( )dBmV参考答案:6023.改善敏感设备抗干扰性能是一项系统工程。
参考答案:正确24.电偶极子辐射的波在远区为（）。
参考答案:横电磁波25.在自由空间，电偶极子的辐射功率与频率的平方成（）关系。
参考答案:正比26.偶极子天线辐射功率最大值在与天线夹角（）度处。
参考答案:9027.磁场强度沿任意闭合路径的环流量等于回路所包围的（）的代数和。
电磁兼容原理及应用试题及答案
电磁兼容原理及应用试题及答案一、填空题（每空0.5分，共20分）1．构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【传输通道】和【接收器】；如果按照传输途径划分，电磁干扰可分为【传导干扰】和【辐射干扰】。
2．电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。
3．抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
4．常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志。
5．IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标准。
6．电容性干扰的干扰量是【变化的电场】；电感性干扰在干扰源和接受体之间存在【交连的磁通】；电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。
7．辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。
如果根据场区远近划分，【近区场】主要是干扰源的感应场，而【远区场】呈现出辐射场特性。
8．随着频率的【增加】，孔隙的泄漏越来越严重。
因此，金属网对【微波或超高频】频段不具备屏蔽效能。
9．电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】10．静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。
11．电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。
12．滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】，其中一种是由有耗元件如【铁氧体】材料所组成的。
13．设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压，则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
14．多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。
15．电子设备的信号接地方式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。
其中，若设备工作频率高于10MHz，应采用【多点接地】方式。
二、简答题（每题5分，共20分）1．电磁兼容的基本概念？答：电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能够执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作，且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能力。
电磁兼容考试题及答案
电磁兼容考试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 电磁兼容的英文缩写是什么？A. EMCB. EACC. ECD. MEC答案：A2. 电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）分别指的是什么？A. 电磁干扰和电磁兼容性B. 电磁干扰和电磁敏感性C. 电磁兼容性和电磁敏感性D. 电磁敏感性和电磁干扰答案：B3. 以下哪个不是电磁兼容测试的标准？A. CISPR 16B. IEC 61000C. EN 55032D. ISO 9001答案：D4. 电磁兼容测试中的辐射发射测试通常使用什么设备？A. 频谱分析仪B. 示波器C. 网络分析仪D. 多用电表答案：A5. 电磁兼容的三个基本要素是什么？A. 干扰源、耦合路径、敏感设备B. 干扰源、耦合路径、干扰设备C. 干扰源、干扰路径、敏感设备D. 干扰源、耦合路径、干扰路径答案：A二、多选题（每题3分，共15分）6. 电磁兼容设计中，以下哪些措施可以减少电磁干扰？A. 使用屏蔽电缆B. 增加接地C. 使用滤波器D. 减少电缆长度答案：ABCD7. 电磁兼容测试中，以下哪些属于辐射发射测试？A. 传导发射测试B. 辐射发射测试C. 静电放电测试D. 快速瞬变脉冲群测试答案：B8. 电磁兼容测试中，以下哪些属于电磁敏感性测试？A. 辐射敏感性测试B. 传导敏感性测试C. 静电放电敏感性测试D. 快速瞬变脉冲群敏感性测试答案：ABCD9. 电磁兼容测试中，以下哪些属于电磁干扰源？A. 电源线B. 无线发射器C. 电动机D. 计算机答案：ABCD10. 电磁兼容测试中，以下哪些属于电磁干扰的耦合路径？A. 传导耦合B. 辐射耦合C. 电容耦合D. 电感耦合答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）11. 电磁兼容测试中，辐射发射测试和传导发射测试是完全相同的测试。
答案：错误12. 电磁兼容测试中的屏蔽效能是指屏蔽材料对电磁波的衰减能力。
答案：正确13. 电磁兼容设计中，增加设备的屏蔽可以减少电磁干扰。
电磁场与电磁兼容习题答案与详解_第5章
第5章 传输线5.1 对于同轴电缆，分布电容012ln()C r r πε=，特性阻抗01ln()r Z r = 由题意知，分布电容为1101260061010ln()pF C F r m r πε-===⨯ 即01112ln()610r r πε-=⨯ 其中0r εεε=，20.1t us =， 得8610/210/0.110/2s v m s m s t -===⨯⨯而88210v ====⨯1.5=由此可得0011121)261083.3r r Z r πεεπ-==⨯==Ω 5.2L L L jX R Z Z +=Ω=,750（1）由311=Γ-Γ+=VSWR 得21=Γ， 由21757500=++-+=+-=ΓL L L L L L jX R jX R Z Z Z Z 得0562525022=+-+L L L R X R （2）Ω=150L R ,代入第一问得出的式子中，得Ω==8.961525L X（3）1525150,750j Z Z L +=Ω=终端反射系数15915300j j Z Z Z Z L L ++=+-=Γ， 幅角πφ16.096.28)915arctan()315arctan(=︒=-= )2cos(25.15.0)(φββφββφβ-'+=+=Γ+=+'-'+'-+'+'z U e e U e e U e U U z j z j z j j z j z 当⋯⋯=±=-'210,22、、k k z ππφβ时，z U '最小，此时⋯⋯=+='210k ,k)5.029.0(、、λz 离负载最近的电压最小点距负载的距离为λ29.0='z5.3（1）传输线的反射系数00000.26100507555.963.4100507518215.90.347.50.30.210.23L L j Z Z j Z Z j e j π----∠-Γ===+-+∠-=∠-==-（2）传输线的电压表达式：()(1)(1.210.23)U z U U j ++=+Γ=-传输线的电流表达式：()(1)(0.790.23)I z U U j ++=-Γ=+（3）根据定义式'''''()0.3j z j z j z j z z U U e U e U e e U βββφβ++-+-=+Γ=+= 其中，20.26,πφπβλ==当'22z πβφ-=时，得到第一个电压波节点的距离min10.19Z λ=当'22z βφπ-=时，得到第一个电压波腹点的距离max10.435Z λ=5.5同轴线的特性阻抗为)b Z a= （1）当填充介质为空气时：123)ln()49.97210bZaπ===Ω（2）当填充介质为无损耗介质时：123ln()ln()33.32210bZaπ===Ω5.6（1）对于双线传输线ln()3000.6s sZr rs⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==Ω得到25.51s mm=（2）对于同轴线0011))1ln()7520.6r rZr rrπ====Ω得到3.91r mm=5.8（1）电场场强2qErπε=则ln()22b ba aq q bU E dr drr aπεπε===⎰⎰得到2ln()qCbUaπε==（2）磁场强度2IHrπ=，则02IBrμπ=则00ln()22bm s aI I bB ds drr aμμψππ===⎰⎰得到0ln()2m bL aIψμπ==5.9（1）3040j Z L -=，无耗传输线0Z 为实数Γ-Γ+=11VSWR ,若使VSWR 越小，则Γ越小002202200000250080160130)40(30)40(30)40(30)40(Z Z Z Z j Z j Z Z Z Z Z L L ++-=+++-=++--=+-=Γ 当500=Z 时，Γ最小，此时31=Γ （2）2311311=-+=VSWR ，393100j j Z Z Z Z L L ---=+-=Γ 5.10（1）此时无反射，处于行波状态，那么070L Z Z ==Ω（2）反射系数1315S S -Γ==+ 在负载端出现电压最大值，此时是波腹点，则反射系数为35Γ= 即0035L L Z Z Z Z -=+，得到280L Z =Ω （3）此时的反射系数35Γ=- 即0035L L Z Z Z Z -=-+，得到17.5L Z =Ω。
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电磁场与电磁兼容习题答案第4章 天线基础4.1精确的一般表达式：2221()21()41(4jkr r jkr jkr Idl e E j jk r r Idl e jk E j k r r r Idle H jk r rθφπωεπωεπ−−−=−⋅+=−⋅−++=+远场近似表达式：22r jkrjkrE Idl k E je r Idl H j er θφλωελ−−≈=⋅= 带入以下参数可得计算结果0.12,0.05,1,100223,3I A dl m r m f MHzm k ππλλ=======4.3均匀平面波的功率密度222502av E I S rηη== 则天线的总辐射功率222004av av I P S dS S r ππη==⋅=∫可得辐射电阻220053P R I τπη===Ω 4.4（１）利用公式22280dl P I πλ=其中，100.1dl cm m ==，8631065010c m f λ×===× 由此得到 ()222360.1805105.48106P W π−− =×××=× （２）由题意，功率为１Ｗ， 则2220.18016I π=，即 2.14I A == 4.5将此天线看做线天线，其中 22222222222()sin sin 120sin 3024av Idl I dl dl S I r r r θηθπθππλλ ==××= 取最大 222130av dl S I rπλ = 而且2(,)av U r S θφ=，22280rad dl P I πλ=，4rad av P U π= 由此得到： （１）2222222130(,) 1.580/4av dl r I U r D U dl I πθφλππλ × === （２）222280(/)0.77880(/)1rad rad in rad P P R dl e P P P R R dl ττπλπλΩ=====+++ 则0.778 1.5 1.167G eD ==×= （３）2221.1670.092944e A G λλλππ==×= （５）2222218080 3.50615r dl R ππλ ==×=4.6（1）根据课本式4-75和4-77可知：60()j rm I e E j F rE H βθθφθη−==对于半波偶极子天线由式4-78可知：(90)1F =o 则天线两端的功率密度：721Re[]21600.5600.5Re[]2300030001201112100120001.3310/av j r j r S E H e e w m ββππ∗−−=×××=××=××=× （2）利用方向性来计算利用课本123页得结论可知：无耗半波偶极子的方向性 1.64D G == 总辐射功率2732m radI P =根据式4-54可知272220.57321.64 1.3210/443000rad av P S D w m r ππ−==×=××4.7入射波功率密度ηθ22E S av =，接收功率rad rad R R dl E R U P 8)(8220θ== 半波偶极子天线的最大有效孔径为radav R em R dl S P A 4)(2η== 其中Ω====73,5.02,120rad R m dl λπη，带入上式得323.0=em A 4.8由题意知1T rad P dB P −= 那么47146T P dBmW =−+=−，而10lg 46T P dBuW =−，得到52.510TP mW −=× 由此可得 0.0245/5E mV m == 4.9天线所在位置的电场强度(/)()(/)602080E dB V m V dB V AF dB m µµ=+=+=4.11FRISS 方程2()4R T R T P G G P d λπ=即： 10lg()()()20lg 20lg 147.56RT R TP G dB G dB f d P =+−−+ 代入9110,0.1,100,384403078.808,12R T T P w P w f MHz d m G dB −=×====可得：92.13R G dB =4.12利用公式10lg ()()20lg 20lg 147.56RT R TP G dB G dB f d P=+−−+ 即3911010lg 454520lg31020lg48280.32147.5645.655T P − ×=+−×−+=− 得到36.77T P W = 4.132.11012==dB G T ，kW P T 5=，m d 688.3218= 接收处m V dG P E TT /677.060==4.14对于半波偶极子天线(7342.5)in Z j =+Ω 01000.076518.9750730.6342.5m I A j ∠==∠−+++ 由此可得 210.2142T m rad P I R W == 则利用Ｆｒｉｓｓ传输方程可得： 434.5910/1010E V m −===×× 在远场区 4460600.0765 4.5910/10m m I E V m r −×===× 4.15证明：由题意可知0121,0,0,4m d d λϕ==== 对于子午面 1cos(cos cos )cos(cos )cos(cos cos )222()sin sin sin kl kl f πππθθθθθθθ−−===2sin sin sin 0sin 421()12cos(sin )4n jk j jkd jk c n f eeeeππθθθθθπθ===+=+==∑g g g g 由此得到 12cos(sin )cos(cos )42()()()sin c f f f ππθθθθθθ=×= 所以 2cos(sin )cos(cos )6042sin I E j r ππθθθ= 作图略 4.16赤道面上00=ϕ， 12cos1cos 1)(1=−=−=πφφk f )cos 4cos(2)(21cos φπφφ==∑=n k jkd c n e f )cos 4cos(2)()()(1φπφφφ=×=c f f f 作图略 第5章 传输线5.1对于同轴电缆，分布电容012ln(C r r πε=，特性阻抗01ln()rZ r = 由题意知，分布电容为1101260061010ln(pFC F r m r πε−===× 即01112ln()610r r πε−=× 其中0r εεε=，20.1t us =， 得8610/210/0.110/2s v m s m s t −===×× 而88210v ====×，得到 1.5= 由此可得 0011121261083.3rr Z r πεεπ−==××==Ω 5.2L L L jX R Z Z +=Ω=,750 （１）由311=Γ−Γ+=VSWR 得21=Γ， 由21757500=++−+=+−=ΓL L L L L L jX R jX R Z Z Z Z 得0562525022=+−+L L L R X R （２）Ω=150L R ，代入第一问得出的式子中，得Ω==8.961525L X （３）1525150,750j Z Z L +=Ω= 终端反射系数15915300j j Z Z Z Z L L ++=+−=Γ， 幅角πφ16.096.28)915arctan(315arctan(=°=−= )2cos(25.15.0)(φββφββφβ−′+=+=Γ+=+′−′+′−+′+′z U e e U e e U e U U z j z j z j j z j z 当……=±=−′210,22、、k k z ππφβ时，z U ′最小， 此时……=+=′210k ,k)5.029.0(、、λz离负载最近的电压最小点距负载的距离为λ29.0=′z5.3（１）传输线的反射系数 00000.26100507555.963.4100507518215.90.347.50.30.210.23L L j Z Z j Z Z j e j π−−−−∠−Γ===+−+∠−=∠−==− （２）传输线的电压表达式： ()(1)(1.210.23)U z U U j ++=+Γ=− 传输线的电流表达式： ()(1)(0.790.23)I z U U j ++=−Γ=+ （３）根据定义式 '''''()0.3j z j z j z j z z U U e U e U e e Uβββφβ++−+−=+Γ=+= 其中，20.26,πφπβλ== 当'22z πβφ−=时，得到第一个电压波节点的距离min10.19Z λ= 当'22z βφπ−=时，得到第一个电压波腹点的距离max10.435Z λ= 5.5同轴线的特性阻抗为)b Z a=（１）当填充介质为空气时： 123ln()ln()49.97210bZaπ===Ω （２）当填充介质为无损耗介质时： 123)ln()33.32210bZaπ===Ω 5.6（１）对于双线传输线 ln()3000.6s sZr rs====Ω得到25.51s mm= （２）对于同轴线 0011ln(ln()1ln(7520.6r rZr rrπ====Ω得到3.91r mm= 5.8（１）电场场强2qErπε= 则ln()22b ba aq q bU E dr drr aπεπε===∫∫g g 得到2ln()qCbUaπε== （２）磁场强度2IHrπ=，则02IBrµπ= 则00ln()22bms aI I bB ds drr aµµψππ===∫∫g 得到0ln()2m b L a I ψµπ== 5.9（１）3040j Z L −=，无耗传输线0Z 为实数 Γ−Γ+=11VSWR ，若使ＶＳＷＲ越小，则Γ越小02202200000250080160130)40(30)40(30)40(30)40(Z Z Z Z j Z j Z Z Z Z Z L L ++−=+++−=++−−=+−=Γ 当500=Z 时，Γ最小，此时31=Γ（2）2311311=−+=VSWR ，393100j j Z Z Z Z L L −−−=+−=Γ 5.10（１）此时无反射，处于行波状态，那么070L Z Z ==Ω （２）反射系数1315S S −Γ==+ 在负载端出现电压最大值，此时是波腹点，则反射系数为35Γ= 即0035L L Z Z Z Z −=+，得到280L Z =Ω （３）此时的反射系数35Γ=− 即0035L L Z Z Z Z −=−+，得到17.5L Z =Ω 第6章 电磁兼容概述6.3dBmW mWWW 3010lg 1011lg1013=== V dB VVV µµ12010lg 2011lg2016=== mV dB mV mV m dBmV m mV mV m dBV m V mV m V /12010lg 20/1/1lg 20/6010lg 20/1/1lg 20/0/1/1lg20/163µµ======== 6.6证明：天线因子ｋ，电场Ｅ，同轴电缆损耗Ｌ，负载两端电压Ｖ，负载Ｒ＝５０欧姆。
电磁兼容基本知识问题及答案（原）
电磁兼容基本知识问题及答案（原）电磁兼容课程作业（问答58题）1.为什么要对产品做电磁兼容设计？答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。
2.对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。
3.在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？10V 是多少dBV？答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB就是用对数表示时的单位，10V是20dBV。
4.为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰？答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。
静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，这样频谱分析仪在瞬态干扰发生时观察到的仅是其总能量的一小部分，不能反映实际干扰情况。
5.在现场进行电磁干扰问题诊断时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪，怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开，使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1～2厘米小环（1～3匝），焊接在外层上。
6.一台设备，原来的电磁辐射发射强度是300V/m，加上屏蔽箱后，辐射发射降为3V/m，这个机箱的屏蔽效能是多少dB？答：这个机箱的屏蔽效能应为40dB。
7.设计屏蔽机箱时，根据哪些因素选择屏蔽材料？答：从电磁屏蔽的角度考虑，主要要考虑所屏蔽的电场波的种类。
对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，一般金属都可以满足要求，对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。
8.机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影响以外，还受什么因素的影响？答：受两个因素的影响，一是机箱上的导电不连续点，例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线，如信号电缆、电源线等。
9.屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题？答：由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。
电磁兼容答案
1.4、利用频谱仪+天线进行空间场的测量，在某一峰值测出的场强为25dB μV ，试问，（1）、若以伏特为单位时，为多少dBV ；（2）、设频谱仪的阻抗为工业标准阻抗，50Ω，以功率表示，且功率以毫瓦的dB 数来表示时，应该为多少dB m W ？（3）、若查得该探头在该频率点下的天线系数为60 dB ，问空间电场强度E 为多少dB V/m ？mW) dB (-82107-25P V)dB (107log 20mW) dB ( P 2)==⇒−=μμV V mV V m V V / dB 856025E log 20)/ dB ( E 3)μαμμ=+=⇒+=解：VV V V V dB 95120log 20log 201)−=−=μ第二讲课后作业：2.1、下表为环境场公众照射导出限值条件，某GSM 机站辐射功率为100W ，从电磁环境的角度出发，问此处辐射发射对人是否超标？（为简明起见，设辐射为半球形波面，地面反射贡献为3dB ，增益贡献9dB ，居民区距离基站水平距离15米，相对高度10米）。
电场强度V/m 频率范围MHz 2715000～300000.223000～15000 1230～3000 673～30 40 0.1～34、有一载流200A，60Hz的两电力线，经过连接的两电气设备附近，其所产生的磁通密度=100mG。
两个设备连线长l =10m，离地高度h = 10cm，, 求共模干扰电压V i =？7.3、两个设备连线长l =10m，离地高度h = 10cm，干扰元为1调幅电台，f=1MHz,对应的电场强度E=10V/m，求Vi=？第七讲课后作业：7.1、什么是波阻抗，辐射场的波阻抗为多少？试由电振子、磁振子的辐射公式出发，说明杆状接受装置的干扰主要为电压型干扰，而环状接受装置的干扰主要体现为电流型干扰。
7.2、近场与远场的判据是什么？杆天线与环天线的近场体现什么样的对偶特性？为什么工频场的分布特性，可以近似利用静态场的分析方法的缘由。
电磁兼容导论第9章、第10章部分答案及解析
9.4.10 Repeat Problem 9.4.8 for the ribbon cable of Problem 9.4.3 where [] 解：1m L H μ= m 250C pF = 63.25s L NE FE R R R R ====Ω ()S V t 为1MHz,5V,占空比50%，上升/下降时间为50ns远近端串扰系数：6911*10 3.96*10263.25*2INDNE m NE NE FE S L R L M R R R R --=⋅=⋅=++ 129m 63.25250*10==3.95*1022CAPCAPNE FE L NE FENE FE S L R R R C M M R R R R --==⋅⋅++ 69m 11*10 3.95*10263.25*2INDFE FE NE FE S L R L M R R R R --=-⋅=-⋅=-++ 此脉冲串的“摆动速率”为：9()50.1*1050S dV t V dt ns -== 近端()()()IND CAP S NE NE NE dV t V t M M dt=+ ,max 0.79NE V V =远端()()()IND CAP S FE FE FE dV t V t M M dt=+ ,max 0FE V =9.4.11 Repeat Problem 9.4.8 for the problem of two wires over a ground plane of problem 9.4.4.[] 解：2/m l nH m = 0.6/m c pF m = 2m = 0S R = 50L R =Ω 100NE R =Ω 200FE R =Ω导线上总电感94*10m m L l H -==总电容121.2*10m m C c F -==远端和近端串扰系数9111004*10 2.67*10100200050INDNE m NE NE FE S L R L M R R R R --=⋅=⋅=++++ 1211m 200=*1.2*10=8*103CAP CAP NE FE L NE FE NE FE S L R R R C M M R R R R --==⋅++ 911m 8*10 5.33*10150IND FE FE NE FE S L R L M R R R R --=-⋅=-=-++ 此脉冲串的“摆动速率”为：9()50.1*1050S dV t V dt ns-== 近端()()()IND CAP S NE NE NE dV t V t M M dt=+ ,max 0.0106710.67NE V V mV ==远端()()()IND CAP S FE FE FE dV t V t M M dt=+ ,max 0.00267 2.67FE V V mV ==9.7.2 For the line in Problem 9.7.1, determine the frequency where the shield will affect the inductive coupling when it is grounded at both ends.[970 Hz] 解： 4.43/s r m m =Ω 0.727/s l H m μ= 设导线长为拐点频率SH f364.43*109702222*3.14*0.727.10SH s s SH SH s s R r r f Hz L l l πππ--===== 即所求频率为970Hz9.7.3 If the shield in Problem 9.7.1 is grounded at both ends, the line length is 2m anddetermine the near-end crosstalk transfer ratio at 100 Hz, 1 KHz, 100 KHz, and 10 MHz.[ , , , ] 解： 4.43/s r m m =Ω 0.727/s l H m μ= 0.4575/GS l mH m =2m = 0S R = 1L R k = 100NE R =Ω 50FE R =Ω因为两端接地，所以容性耦合为0拐点频率 364.43*109702222*3.14*0.727.10SH s s SH SH s s R r r f Hz L l l πππ--===== 100SH f Hz f =< 1SF =6622*0.4575*1022*1000.383*1031000NE NE GR S NE FE S L V R L j f SF j j V R R R R ππ--=⋅⋅=⋅=++ 所求为60.383*10- 1SH f kHz f => SH SHR SF j L ω≅所求为： 62 3.72*10NE NE GR SH S NE FE S L SHV R L R j f V R R R R j L πω-=⋅⋅=++ 当SH f f >时，感性耦合和频率的变化无关，所以100f kHz = 10f MHz =时，所求值不在变化，均为63.72*10-9.7.4 For the ribbon cable shown in Fig. P9.3.4 assume the total mutual inductance and mutual capacitance to be and . If isa 1 MHz sinusoid of magnitude 1 V, and the termination impedances are, determine the near-end crosstalk if a shield is placed around the receptor wire and the shield is only connected to the near end of the reference wire. [12.57mV] How much does the shield reduce the crosstalk? [10.88dB]解：0.4m L H μ= 400m C pF = 50S L NE FE R R R R ====Ω因为接收导线和参考导线近端相连，故容性融合为00CAP NE M = 感性融合系数：6610.4*100.002*1025050INDNE m NE NE FE S L R L M R R R R --=⋅=⋅=+++ 此脉冲串的“摆动速率”为： 66()2*10(2*10)S dV t COS t dtππ= 则()()()IND CAP S NE NE NE dV t V t M M dt=+66()()()0.002*10*2*100.0125612.56IND CAP S NE NE NE dV t V t M M V mV dtπ-=+=== ()()() 3.5IND CAP S NE NE NE dV t V t M M dt =+=1020log 3.510.88dB R dB== 屏蔽层能减少干扰10.88dB10.2.4 Compute the reflection loss and absorption loss for a 20 mil steel (SAE1045) barrier at 30 MHz, 100 MHz, and 1 GHz, assuming a far-field source. [53.23 dB, 3656.6 dB, 48 dB, 6676.0 dB, 38 dB, 21,111 dB]解：32020*10t mil inch -== 1000r μ= 0.1r σ= 63030*10f MHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：101060.116810log ()16810log ()53.231000*30*10r dB r R dB f σμ=+=+=3.338 3.338*20*103656.6dB A dB-=== 6100100*10f MHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：101060.116810log ()16810log ()48.01000*100*10r dB r R dB f σμ=+=+=3.338 3.338*20*106676.0dB A dB-=== 911*10f GHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：101090.116810log ()16810log ()38.01000*1*10r dB r R dB f σμ=+=+=3.338 3.338*20*1021111.4dB A dB -==10.3.1 Compute the reflection loss and absorption loss for a 20-mil steel (SAE1045) barrier at 10 kHz, 100 kHz, and 1 MHz for a near-field electric source that is a distance of 5 cm from the shield. [188.02 dB, 66.76 dB, 158.02 dB, 211.11 dB, 128.02 dB, 667.6 dB]解：32020*10t mil inch -== 25*10r m -= 1000r μ= 0.1r σ=近电场情况下31010*10f KHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：,10103233220.132210log ()32210log ()188.021000*(10*10)(5*10)re dB r R dBf r σμ-=+=+=, 3.338 3.338*20*1066.76e dB A dB -===3100100*10f KHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：,10103253220.132210log ()32210log ()158.021000*(1*10)(5*10)re dB r R dBf r σμ-=+=+=, 3.338 3.338*20*10211.11e dB A dB -===611*10f MHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：,10103263220.132210log ()32210log ()128.021000*(1*10)(5*10)re dB r R dBf r σμ-=+=+=, 3.338 3.338*20*10667.6e dB A dB -===10.3.2 Compute the reflection loss and absorption loss for a 20-mil steel (SAE 1045) barrier at 10 kHz, 100 kHz, and 1 MHz for a near-field magnetic source that is a distance of 5 cm from the shield. [211.45 dB use R = 0, 66.76 dB, 21.45 dB use R =0, 211.11 dB, 8.55 dB, 667.6 dB]解：32020*10t mil inch -== 25*10r m -= 1000r μ= 0.1r σ=近磁场情况下 31010*10f KHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：2422,101010*(5*10)*0.114.5710log ()14.5710log ()11.451000rm dB r fr R dB σμ-=+=+=-, 3.338 3.338*20*1066.76m dB A dB -===3100100*10f KHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：2522,101010*(5*10)*0.114.5710log ()14.5710log ()21.451000rm dB r fr R dB σμ-=+=+=, 3.338 3.338*20*10211.11m dB A dB -===611*10f MHz Hz ==时，反射损耗和吸收损耗分别为：2622,101010*(5*10)*0.114.5710log ()14.5710log ()8.551000rm dB r fr R dB σμ-=+=+=, 3.338 3.338*20*10667.6m dB A dB -===。
电磁兼容考试题目及答案
电磁兼容考试题目及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰。
A. 正确B. 错误答案：A2. 电磁干扰（EMI）是指设备或系统在电磁环境中产生的电磁骚扰，影响其他设备或系统的正常工作。
A. 正确B. 错误答案：A3. 电磁兼容性测试中，辐射发射测试主要关注设备的哪一部分？A. 传导发射B. 辐射发射C. 静电放电D. 快速瞬变脉冲群答案：B4. 以下哪项不是电磁兼容性测试中常用的测试设备？A. 频谱分析仪B. 网络分析仪C. 信号发生器D. 示波器答案：D5. 电磁兼容性测试中的抗扰度测试是指？A. 测试设备在特定电磁环境下的工作能力B. 测试设备在特定电磁环境下的干扰能力C. 测试设备在特定电磁环境下的辐射能力D. 测试设备在特定电磁环境下的传导能力答案：A6. 以下哪种类型的电磁干扰是人为产生的？A. 自然干扰B. 工业干扰C. 医疗干扰D. 军事干扰答案：B7. 电磁兼容性测试中，静电放电（ESD）测试的主要目的是？A. 测试设备的辐射发射能力B. 测试设备的抗静电能力C. 测试设备的传导发射能力D. 测试设备的快速瞬变脉冲群能力答案：B8. 电磁兼容性测试中的传导发射测试主要关注设备的哪一部分？A. 辐射发射B. 传导发射C. 静电放电D. 快速瞬变脉冲群答案：B9. 以下哪种设备不是用于电磁兼容性测试的？A. 接收机B. 发射机C. 信号源D. 电源答案：D10. 电磁兼容性测试中的快速瞬变脉冲群（EFT）测试的主要目的是？A. 测试设备的辐射发射能力B. 测试设备的抗静电能力C. 测试设备的传导发射能力D. 测试设备的抗快速瞬变脉冲群能力答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 电磁兼容性测试中，以下哪些因素会影响设备的电磁兼容性？A. 设备的设计B. 设备的材料C. 设备的制造工艺D. 设备的使用环境答案：A, B, C, D12. 电磁兼容性测试中的辐射发射测试通常使用哪些设备？A. 频谱分析仪B. 接收机C. 天线D. 信号发生器答案：A, B, C13. 电磁兼容性测试中的传导发射测试通常使用哪些设备？A. 频谱分析仪B. 网络分析仪C. 电流探头D. 电压探头答案：A, C, D14. 以下哪些测试属于电磁兼容性测试中的抗扰度测试？A. 静电放电测试B. 快速瞬变脉冲群测试C. 辐射发射测试D. 传导发射测试答案：A, B15. 电磁兼容性测试中的电磁干扰源可以分为哪些类型？A. 射频干扰B. 电源线干扰C. 信号线干扰D. 地线干扰答案：A, B, C, D三、判断题（每题2分，共20分）16. 电磁兼容性测试中的辐射发射测试和传导发射测试是完全相同的测试。
电磁场与电磁兼容习题答案与详解第2章
电磁场与电磁兼容习题答案与详解-第2章第2章：电磁场基础知识1.题目：电场强度的方向与电荷正负有关吗？答案：是的，电场强度的方向与电荷的正负有关。
正电荷的电场强度方向指向远离电荷的方向，负电荷的电场强度方向指向靠近电荷的方向。
详解：电场强度的方向由正电荷指向负电荷，这是由于电荷之间存在相互作用力。
根据库仑定律，同性电荷之间的相互作用力是斥力，异性电荷之间的相互作用力是吸引力。
电场强度的方向就是这种相互作用力的方向。
2.题目：什么是电场线？答案：电场线是描述电场强度方向的线条。
在电场中，电场线的方向与电场强度的方向一致，电场线之间不会相交。
详解：电场线是静电场中电场强度方向的图形表示。
它可以用来表示电场强度的大小和方向。
电场线的方向由正电荷指向负电荷，线的密度表示电场强度的大小。
电场线之间不会相交，这是因为在相交点上电场强度有多个值，与实际不符。
3.题目：什么是电场强度？答案：电场强度是描述电场对单位正电荷施加的力的大小和方向。
详解：电场强度是电场的物理量，它表示电场对单位正电荷施加的力的大小和方向。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
电场强度的方向由正电荷指向负电荷。
4.题目：电场强度与电场线之间的关系是什么？答案：电场强度和电场线是相互对应的。
电场强度的方向与电场线的方向一致，电场线的密度表示电场强度的大小。
详解：电场强度和电场线是相互对应的。
电场强度的方向由正电荷指向负电荷，电场线的方向也是由正电荷指向负电荷。
电场线的密度表示电场强度的大小，密度越大，表示电场强度越大。
5.题目：电场强度的大小与电荷量有关吗？答案：是的，电场强度的大小与电荷量有关。
在距离电荷越远的地方，电场强度越小；在距离电荷越近的地方，电场强度越大。
详解：电场强度的大小与电荷量有关。
根据库仑定律，电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
在距离电荷越远的地方，电场强度越小；在距离电荷越近的地方，电场强度越大。
电磁场与电磁兼容习题答案与详解-第2章
电磁场与电磁兼容习题答案与详解-第2章电磁场与电磁兼容习题答案与详解第二章麦克斯韦方程组：2.1.在均匀的非导电媒质(b = 0, = 1 )中，已知时变电磁场为E =a ： 300;rcos[期一扌y) (\7m), H =“」Ocos]期一扌)](A/m),利用麦克斯韦方程组求岀0和解：将E 和H 用复数表示：.4E (j)= e z 300^e'Jj ' (1)4H (y)= e x 10e'(2) 由复数形式的麦克斯韦方程，有：W ' 1 K7 " 1 迟 40 -命心、——―乞——=冬一e 3<3) JG )￡ ]G)e cy比较(1)与(3), (2)与(4),得:-------------- =3 0 0 ” 30 " °HO”…Q “ o由此得：0 = 10" rad /ss r = 162.2.已知无源空间中的电场为E=a^.\sin(lO^)cos (6^x 109/-A )(V/m),利用麦克斯韦方程求H 及常数0。
解：E 复数形式：E(x, z) = ^0.1 sin(l O/rx) &汹H(y)丄VxE 匕亠翌勺帔冷际' W 九.呱由复数形式麦克斯韦方程D l ? 2TT ? 3、伍=Pi 即D }20“ _ 10〃 I K ?3、伍 3尽Vx￡ =- --------J W O[-纟』? 1 & $m(l 0开兀)+ 多打0.1 x 1 O^cos(lO^Tx) ] e~J/z VxH = jcoc Q E 7s =—i-VxZZ j 叫 1 7^o L y & 0.1 「务—3 %0 1-将上式与题给的电场E 相比较，即可得:彳一了(】0, )：： F 二/“血二(6和】。
丁 X 紹歹二400”::p = J400宀 I 。
/ =］。
朽开=SA.AXradlm而磁场的瞬时表达式为：II(x,z;f) = -e 5 0.23x10 3 sin(l O TTX )COS (6^X 109/-54.41Z ) -e. 0.13x1 O'3 cos(l Q JCX ) sin(6 龙 xl09/-54.4lz)A ! m 髙斯定理:2.7.两个相同的均匀线电荷沿x 轴和y 轴放置，电荷密度A = 20/zc/w ,求点(3, 3, 3) 处的电位移矢量ZK解：设x 轴上线电荷在P(3, 3, 3)点上产生的电位移矢量为Di, x 轴上线电荷在P(3, 3, 3)点上产生的电位移矢虽:为D2.D2的单位方向矢量是因为以x 轴为轴心，3血为半径作单位长度圆柱，根拯髙斯左理\D\ ?ds = p(同理D,=単- dll dm ——a —- ox(10龙)2 +/^]sin(101o:)e" D I 的单位方向矢量是1-3抵小小小10〃 1 1 卞5“ 5u10“D = D + D厂五(石冷+厉勺+ J%F心+頑勺 F代2.8.p,= 30“/加的均匀线电荷沿z轴放置，以z轴为轴心另有一半径为2m的无限长圆柱而，其上分布有密度为Q$= -1?%兀卩c/m2的电荷，利用高斯怎理求各区域的电位移矢量D。
电磁兼容原理与技术课后答案
电磁兼容原理与技术课后答案什么是信号完整性(signal integrity)?信号完整性是指信号在信号线上的质量。
信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候，具有所必需达到的电压电平数值。
差的信号完整性不是由某一单一因素导致的，而是板级设计中多种因素共同引起的。
主要的信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。
常见信号完整性问题及解决方法什么是反射(reflection)?反射就是在传输线上的回波。
信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。
如果源端与负载端具有相同的阻抗，反射就不会发生了。
源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射，负载将一部分电压反射回源端。
如果负载阻抗小于源阻抗，反射电压为负，反之，如果负载阻抗大于源阻抗，反射电压为正。
布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。
什么是串扰(crosstalk)?串扰是两条信号线之间的耦合，信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。
容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。
什么是过冲(overshoot)和下冲(undershoot)?过冲就是第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电压。
下冲是指下一个谷值或峰值。
过分的过冲能够引起保护二极管工作，导致过早地失效。
过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误(误操作)。
什么是振荡(ringing)和环绕振荡（rounding）?振荡的现象是反复出现过冲和下冲。
信号的振荡和环绕振荡由线上过度的电感和电容引起，振荡属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。
信号完整性问题通常发生在周期信号中，如时钟等，振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的，振荡可以通过适当的端接予以减小，但是不可能完全消除。
什么是地电平面反弹噪声和回流噪声?在电路中有大的电流涌动时会引起地平面反弹噪声（简称为地弹），如大量芯片的输出同时开启时，将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声，这样会在真正的地平面（0V）上产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其它元器件的动作。
电磁场与电磁兼容习题答案与详解_第3章
电磁场与电磁兼容习题答案与详解第三章3.2 已知自由空间传播的均匀平面电磁波，电场强度为： 22042041010πππj z j zj e e +----+=y x a a E )/(m V试求：①该电磁波向何方向传播；②该电磁波的频率f ；③该电磁波的极化方式；④该电磁波的磁场强度H ；⑤与该波传播方向垂直的单位面积流过的的平均功率。
解： ①z k a a=即是+z 方向②π20=k rad/m m k 1.02==∴πλ 9103v ⨯==∴λf Hz③zj y x e a j a E π2044)1010(---+=()z 20t cos 10E 4x πϖ-=- ⎪⎭⎫⎝⎛+-=-2z 20t cos 10E 4y ππϖ1E E 2y 2x =+∴ ()z 20-t tg E E xyπϖ-=由上可知，该波为左旋圆极化波。
④zj x y z j y x z z e a j a e a j a a E a H ππππη2052040)(1210)(120101-----=+⨯=⨯= A/m ⑤[]ππ1210)()(121010Re 21Re 21954---*=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯+⨯=⨯=z x y y x a a j a a j a H E S 平均 W/m23.5 已知真空中传播的平面电磁波的电场强度为： )]23(30.05-t 10)cos[635(),(7z y x t +-⨯+=ππy x a a r E V/m 试求：①电场强度的振幅、波矢量及波长；②磁场强度矢量),(t r H ；③平均坡印亭矢量平均S 。
解：①m v E m /10315=+=m rad a a a k z y x /)233(05.0 +-=πππ2.043905.0=++=km k102==πλ ②)233(41z y x k a a a k k a +-== ⋅+⨯+-=⨯=)3(5)233(4801),(1),(0y x z y x k a a a a a t r E a t H πηγ [])233(05.0106cos 7z y x t +--⨯ππ =[])233(05.0106cos )323(4817z y x t a a a z y x +--⨯++-πππ③m V e a a E z y x j y x /)3(5)233(05.0+--+=π m A e a a a H z y x j z y x /)323(481)233(05.0+--++-=ππ[]ππηπ48524010021/)233(485Re 21202*===+-=⨯=E m W a a a H E S z y x 平均3.6 在1=r μ，4=r ε，0=σ的媒质中有一均匀平面波，其电场强度为： )3sin(),z (0πω+-=kz t t E E 。
电磁兼容原理、技术及应用部分课后答案 最新供参考版
第一章P dBW=10lg P、 U dBV=20lg U、I dBA=20lg I第二章2、电磁干扰的三要素是什么？答：骚扰源、耦合通道、敏感单元3、常见的电磁骚扰源有哪些？如何分类？答：（1）从来源分：自然骚扰和人为骚扰（2）从骚扰属性分：功能性骚扰和非功能性骚扰（3）从耦合方式分：传导骚扰和辐射骚扰（4）从频谱宽度分：宽频骚扰和窄频骚扰（5）从频率范围分：甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径？答：传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合7、为什么要对电流返回路径格外重视？答：（1）任何电流都要返回其源，对于高频电流，如果我们能给他提供一个通路，他就可能（主要）沿着这条通路走，如果不提供这种通路，他就会自己找到通路（不在控制之中）。
（2）电流总是沿着最小阻抗路线走12、影响磁场耦合的通路有哪些？如何减小其影响？答：（1）-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角（2）降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗13、影响电场耦合的因素有哪些？如何减小其影响？答：（1）骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。
（2）减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容，可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。
第三章屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。
1、静电屏蔽的原理是什么？答：导体置于静电场中并到达静电平衡后，该导体是一个等位体，内部电场为零，导体内部没有静电荷，电荷只能分布在导体表面。
若该导体内部有空腔，空腔中也没有电场，空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。
如将带电体置于空腔导体内部，会在空腔导体表面感应出等量电荷。
如果把空腔导体接地，不会在导体外部产生电场。
电磁兼容考题及答案
电磁兼容原理与应用考题一、简答题（每题8分）1、写出电磁干扰三要素，并简要说明其含义。
2、写出电振子和磁振子的远区场电磁分布（注意矢量方向）。
3、叙述瞬态干扰的特征，并举出三种瞬态干扰。
4、写出电磁兼容性预测算法的四级筛选。
5、写出四种常见的抑制电磁干扰技术，简要说明其含义。
6、写出电磁干扰滤波器安装时需要注意的的事项。
二、某无线发射机频率为450MHz ，基波辐射功率为10dBW ，预测其其二次谐波和三次谐波辐射功率。
已知发射机谐波模型统计如表。
（12分）三、电磁兼容中常用纵向扼流圈抑制地线干扰，其等效电路图如图所示。
已知信号频率为f ，12,12,22RC RC RL L L M fM RC π=<<==>>，分析证明纵向扼流圈的差模低阻抗，共模高阻抗。
（14分）四、已知反射损耗()20lg 20lg4w w Z R t Z ηη+=-=，其中Z w 为空间波阻抗，金属特性阻抗7(1)(1) 3.69102r rf fj j μπμησσ-=+≈+⨯⨯ MsU gU 1L 2L 1C R 2C R LR1）计算厚度为0.5mm的铜板在远区场对频率100MHz的入射平面波的屏蔽效能。
（8分）2）把该铜板换成两块厚度分别为0.5mm的铜板，中间间隔空气隙，隙厚度为d，计算当d分别为多少时，多层屏蔽体取得最大和最小的屏蔽效能，并计算屏蔽效能的值。
（6分）五：如图所示的部分屏蔽的电容耦合模型，U1为骚扰源电压。
1）、将电路化简单为平面电路图，写出U N的表达式；（5分）2）、当R分别为低阻抗的时，化简U N；（3分）3)、说明相应的抑制措施。
（4分）答案简答题（每题8分）一、 简答题：1、写出电磁干扰三要素，并简要说明其含义。
电磁干扰源，耦合路径，敏感设备称作电磁干扰的三要素。
电磁干扰源指产生电磁干扰的元件。
器件，设备等；偶和途径又称耦合通道，指能量从干扰源到敏感设备的媒介和通道；敏感设备，是指对电磁干扰产生响应的设备。
电磁兼容原理与技术——何宏
9
电磁干扰现象
220AC
10
数字脉冲电路
数 字 视 频 设 备
开关电源
一、电磁兼容概念
1、电磁干扰的危害：
（1）电磁干扰对设备的危害
移动电话、收音机等设备影响导航系统的正常运行； 雷击引起的浪涌电压，属于高能电磁干扰，具有很大的破坏力。
电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用。
1.电磁屏蔽的类型
电场屏蔽
电磁屏蔽 磁场屏蔽
电磁屏蔽
静电屏蔽 交变电场屏蔽 低频磁场屏蔽 高频磁场屏蔽 39
二、电磁兼容EMC设计技术
从分析电磁干扰三要素（即干扰源、耦合途径和敏感设备）入手，采取有 效的技术手段：抑制干扰源，减少不希望有的发射；消除或减少干扰耦合；增 加敏感设备的抗干扰能力，削弱不希望的响应。
20
中国强制性产品认证制度
21
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二、电磁兼容EMC设计技术
从分析电磁干扰三要素（即干扰源、耦合途径和敏感设备）入手，采取有 效的技术手段：抑制干扰源，减少不希望有的发射；消除或减少干扰耦合；增 加敏感设备的抗干扰能力，削弱不希望的响应。
接地（Grounding)技术
屏蔽(Shielding)技术
接地技术
数字地、模拟地划分
VA
模拟地
VD
数字地
VA
模拟地
A
D
A
数字地
模拟地
VD
数字地
D
电源 VA VD
参考地
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二、电磁兼容EMC设计技术
从分析电磁干扰三要素（即干扰源、耦合途径和敏感设备）入手，采取有 效的技术手段：抑制干扰源，减少不希望有的发射；消除或减少干扰耦合；增 加敏感设备的抗干扰能力，削弱不希望的响应。
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电磁兼容原理与技术课后答案
什么是信号完整性(signal integrity)?
信号完整性是指信号在信号线上的质量。
信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候，具有所必需达到的电压电平数值。
差的信号完整性不是由某一单一因素导致的，而是板级设计中多种因素共同引起的。
主要的信号完整性问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。
常见信号完整性问题及解
决方法
什么是反射(reflection)?
反射就是在传输线上的回波。
信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。
如果源端与负载端具有相同的阻抗，反射就不会发生了。
源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射，负载将一部分电压反射回源端。
如果负载阻抗小于源阻抗，反射电压为负，反之，如果负载阻抗大于源阻抗，反射电压为正。
布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。
什么是串扰(crosstalk)?
串扰是两条信号线之间的耦合，信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。
容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。
什么是过冲(overshoot)和下冲(undershoot)?
过冲就是第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指最高电压而对于下降沿是指最低电
压。
下冲是指下一个谷值或峰值。
过分的过冲能够引起保护二极管工作，导致过早地失效。
过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误(误操作)。
什么是振荡(ringing)和环绕振荡（rounding）?
振荡的现象是反复出现过冲和下冲。
信号的振荡和环绕振荡由线上过度的电感和电容引起，振荡属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。
信号完整性问题通常发生在周期信号中，如时钟等，振荡和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的，振荡可以通过适当的端接予以减小，但是不可能完全消除。
什么是地电平面反弹噪声和回流噪声?
在电路中有大的电流涌动时会引起地平面反弹噪声（简称为地弹），如大量芯片的输出同时开启时，将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声，这样会在真正的地平面（0V）上产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其它元器件的动作。
负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。
由于地电平面（包括电源和地）分割，例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等，当数字信号走到模拟地线区域时，就会产生地平面回流噪声。
同样电源层也可能会被分割为2.5V，3.3V，5V 等。
所以在多电压PCB设计中，地电平面的反弹噪声和回流噪声需要特别关心。
在时域(time domain)和频域(frequency domain)之间有什么不同?
时域(time domain)是以时间为基准的电压或电流的变化的过程，可以用示波器观察到。
它通常用于找出管脚到管脚的延时(delays)、偏移(skew)、过冲(overshoot)、下冲(undershoot)以及建立时间(settling times)。
频域(frequency domain)是以频率为基准的电压或电流的变化的过程，可以用频谱分析仪观察到。
它通常用于波形与FCC和其它EMI控制限制之间的比较。
什么是阻抗(impedance)?
阻抗是传输线上输入电压对输入电流的比率值(Z0=V/I)。
当一个源送出一个信号到线上，它将阻碍它驱动，直到2*TD时，源并没有看到它的改变，在这里TD是线的延时(delay)。
什么是建立时间(settling time)?
建立时间就是对于一个振荡的信号稳定到指定的最终值所需要的时间。
什么是管脚到管脚(pin-to-pin)的延时(delay)?
管脚到管脚延时是指在驱动器端状态的改变到接收器端状态的改变之间的时间。
这些改变通常发生在给定电压的50%，最小延时发生在当输出第一个越过给定的阈值(threshold)，最大延时发生在当
输出最后一个越过电压阈值(threshold) ，测量所有这些情况。
什么是偏移(skew)?
信号的偏移是对于同一个网络到达不同的接收器端之间的时间偏差。
偏移还被用于在逻辑门上时钟和数据达到的时间偏差。
什么是斜率(slew rate)?
Slew rate就是边沿斜率(一个信号的电压有关的时间改变的比率)。
I/O 的技术规范(如PCI)状态在两个电压之间，这就是斜率(slew rate)，它是可以测量的。
什么是静态线(quiescent line)?
在当前的时钟周期内它不出现切换。
另外也被称为"stuck-at" 线或static线。
串扰(Crosstalk)能够引起一个静态线在时钟周期内出现切换。
什么是假时钟(false clocking)?
假时钟是指时钟越过阈值(threshold)无意识地改变了状态(有时在VIL 或VIH之间)。
通常由于过分的下冲(undershoot)或串扰(crosstalk)引起。
什么是IBIS模型?
IBIS（Input/Output Buffer Information Specification）模型是一种基于V/I曲线的对I/O BUFFER快速准确建模的方法，是反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际标准，它提供一种标准的文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应的计算与仿真。
IBIS规范最初由一个被称为IBIS开放论坛的工业组织编写，这个组织是由一些EDA厂商、计算机制造商、半导体厂商和大学组成的。
IBIS的版本发布情况为：1993年4月第一次推出Version1.0版，同年6月经修改后发布了Version1.1版，1994年6月在San Diego通过了Version2.0版，同年12月升级为Version2.1版，1995年12 月其Version2.1版成为ANSI/EIA-656标准，1997年6月发布了Version3.0版，同年9月被接纳为IEC 62012-1 标准，1998年升级为Version3.1版，1999年1月推出了当前最新的版本Version3.2版。
IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准的IBIS文件中如何记录一个芯片的驱动器和接收器的不同参数，但并不说明这些被记录的参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型的仿真工具来读取。
欲使用IBIS进行实际的仿真，需要先完成以下四件工作：
（1）获取有关芯片驱动器和接收器的原始信息源；
（2）获取一种将原始数据转换为IBIS格式的方法；
（3）提供用于仿真的可被计算机识别的布局布线信息；
（4）提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算的软件工具。
IBIS是一种简单直观的文件格式，很适合用于类似于Spice（但不是Spice，因为IBIS文件格式不能直接被Spice工具读取）的电路仿真工具。
它提供驱动器和接收器的行为描述，但不泄漏电路内部构造的知识产权细节。
换句话说，销售商可以用IBIS模型来说明它们最新的门级设计工作，而不会给其竞争对手透露过多的产品信息。
并且，因为IBIS是一个简单的模型，当做简单的带负载仿真时，比相应的全Spice三极管级模型仿真要节省10～15倍的计算量。
IBIS提供两条完整的V－I曲线分别代表驱动器为高电平和低电平状态，以及在确定的转换速度下状态转换的曲线。
V－I曲线的作用在于为IBIS提供保护二极管、TTL图腾柱驱动源和射极跟随输出等非线性效应的建模能力。
由上可知，IBIS模型的优点可以概括为：
❖在I/O非线性方面能够提供准确的模型，同时考虑了封装的寄生参数与ESD结构；
❖提供比结构化的方法更快的仿真速度；
❖可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。
可用IBIS模型分析的信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。
IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细的仿真，它可用于检测最坏情况的上升时间条件下的信号行为及一些用物理测试无法解决的情况；
❖模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；
❖兼容工业界广泛的仿真平台。
当然，IBIS不是完美的，它也存在以下缺点：
❖许多芯片厂商缺乏对IBIS模型的支持。
而缺乏IBIS模型，IBIS工具就无法工作。
虽然IBIS文件可以手工创建或通过Spice模型自动转换，但是如果无法从厂家得到最小上升时间参数，任何转换工具都无能为力
❖IBIS不能理想地处理上升时间受控的驱动器类型的电路，特别是那些包含复杂反馈的电路；
❖ IBIS缺乏对地弹噪声的建模能力。
IBIS模型2.1版包含了描述不同管脚组合的互感，从这里可以提取一些非常有用的地弹信息。
它不工作的原因在于建模方式，当输出由高电平向低电平跳变时，大的地弹电压可以改变输出驱动器的行为。
什么是SPICE模型?
SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）。
IBIS模型与SPICE模型的比较。